高中物理選修3－3第七章《物體是由大量分子組成的》

1、新人教版高中物理選修33第七章物體是由大量分子組成的精品教案課題§7.1物體是由大量分子組成的課型新授課課時1教學(xué)目的1、知識與技能1、知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級；2、知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義，記住這個常數(shù)的數(shù)值和單位；3、知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。2、過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中的估算能力，會通過阿伏伽德羅常數(shù)估算固體和液體分子的質(zhì)量、分子的體積（或直徑）、分子數(shù)等微觀量。3、情感、態(tài)度與價值觀：滲透物理學(xué)方法的教育。運用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，是為了簡化計算，突出主要因素的理想化方法。重難點教學(xué)重點：學(xué)會用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒?。教

2、學(xué)難點：運用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。教學(xué)方法實驗觀察法、講述法、分析推理法。教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動導(dǎo)入自古以來，人們就不斷地探索物質(zhì)組成的秘密。兩千多年以前，古希臘的著名思想家謨克得特說過，萬物都是由極小的微粒構(gòu)成的，并把這種微粒叫做原子。這種古代的原子學(xué)說雖然沒有實驗根據(jù)，卻包含著原子理論的萌芽?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，原子的存在早已不是猜想，而被實驗所證實。展示圖片 掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像總結(jié)板書 物體是由大量分子所組成的請大家回憶一下初中學(xué)過的分子動理論基本內(nèi)容有幾點？（答：物質(zhì)是由大量分子組成的、分子不停地做無規(guī)則運動、

3、分子之間有相互作用力。）提問：什么是分子？教師：分子到底有多大？用什么方法才能測出分子的大小呢？ 新課教學(xué)1分子的大小。（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。將一滴體積已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下盡可能的散開形成一層極薄的油膜, 此時油膜可看成單分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑, 所以只要再測定出這層油膜的面積, 就可求出油分子直徑的大小.介紹演示如果油在水面上盡可能地散開，可認(rèn)為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。當(dāng)然，這個實驗要做些簡化處理：(1)把分子看成一個個小球;(2)油

4、分子一個緊挨一個整齊排列;(3)認(rèn)為油膜厚度等于分子直徑.提問已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？學(xué)生回答d=V/SFLASH課件模擬演示 油膜法測分子直徑在此基礎(chǔ)上，進一步指出 介紹數(shù)量級這個數(shù)學(xué)名詞，一些數(shù)據(jù)太大，或很小，為了書寫方便，習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)，如3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級，那么1×10-10m和9×10-10m，數(shù)量級都是10-10m。如果分子直徑為d，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。（2）利用掃描隧道顯微鏡測定分子的直徑。（3）

5、物理學(xué)中還有其他不同方法來測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數(shù)量級是相同的。測量結(jié)果表明，一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。（4）指出認(rèn)為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但通過估算分子大小的數(shù)量級，對分子的大小有了較深入的認(rèn)識。2阿伏伽德羅常數(shù)向?qū)W生提問在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？數(shù)值是多少？明確1mol物質(zhì)中含有的微粒數(shù)（包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)）都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)，可用符號NA表示此常數(shù)，NA=6.02×1

6、023個/mol，粗略計算可用NA=6×1023個/mol。（阿伏伽德羅常數(shù)是一個基本常數(shù)，科學(xué)工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數(shù)值。）再問學(xué)生摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。例題分析 下列敘述中正確的是：（1）1cm3的氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6.02×1023個（2）1克氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6×1023個；（3）1升氧氣中含氧分子數(shù)是6×1023個；（4）1摩氧氣中所含有的氧分子數(shù)是6×10233微觀物理量的估算若已知阿伏伽德羅常數(shù)，可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認(rèn)為液體和固體的分子是一個挨一個排列的（氣體不

7、能這樣假設(shè)）。例題分析 水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023個/ mol，則：（1）水的摩爾質(zhì)量M=_（2）水的摩爾體積V=_（3）一個水分子的質(zhì)量m0 =_（4）一個水分子的體積V0 =_（5）將水分子看作球體，分子直徑d=_（6）10g水中含有的分子數(shù)目N=_歸納總結(jié) 以上計算分子的數(shù)量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說，阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯(lián)系起來。阿伏伽德羅常數(shù)是自然科學(xué)的一個重要常數(shù)。現(xiàn)在測定它的精確值是NA=

8、6.022045×1023/mol。（三）課堂練習(xí)1、已知氫氣的摩爾質(zhì)量是2×10-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.8×10-2kg/mol,計算1個氫分子和水分子的質(zhì)量。 2、若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是7.8×103kgm3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)及一個鐵原子的體積.（四）課堂小結(jié)1物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅實的實驗基礎(chǔ)。單分子油膜實驗等實驗是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10-10米的數(shù)量級。2阿伏伽德羅常數(shù)是物理學(xué)中的一個重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應(yīng)該記住。3學(xué)會計算微觀世界的物理量（如分子數(shù)目、分子質(zhì)量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁，間接計算出微觀量來。如分子質(zhì)量m，可通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA，得到m=M/NA。通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M、密度、阿伏伽德羅常數(shù)NA，計算出分子直徑（五）說明由于課堂內(nèi)時間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上通過課件的演示，讓